呂梁市某小區(qū)室內(nèi)TVOC檢測及分析

□□ 張維中，孔令寒

(1.山西省建筑科學(xué)研究院有限公司，山西 太原 030001；2.山西省建筑設(shè)計研究院有限公司，山西 太原 030000)

引言

隨著人們生活水平日益升高，室內(nèi)環(huán)境的品質(zhì)和舒適度受到越來越多關(guān)注，室內(nèi)裝修成為必不可少的部分。據(jù)統(tǒng)計，人的一生約有80%～90%的時間在室內(nèi)度過，這意味著室內(nèi)環(huán)境的舒適與健康對人們的生活和工作至關(guān)重要。然而隨著良莠不齊的裝飾裝修材料涌入市場，裝修引起的環(huán)境污染問題時有發(fā)生，室內(nèi)環(huán)境問題已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。其中總揮發(fā)性有機(jī)物(TVOC)作為重要的污染物之一，嚴(yán)重影響著人們的身體健康，因此，室內(nèi)空氣中TVOC的檢測對改善室內(nèi)空氣質(zhì)量和提高人民生活健康水平有重大意義。

總揮發(fā)性有機(jī)物(Total Volatile Organic Compounds)是指室溫下飽和蒸氣壓超過133.32 Pa的有機(jī)物，其沸點(diǎn)在50～250 ℃之間，在常溫下以蒸氣的形式存在于空氣中，是一種有刺激性氣味的有毒氣體。當(dāng)TVOC濃度達(dá)到一定值時會嚴(yán)重影響人們的身體健康，破壞人的消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等，甚至引起癌癥，嚴(yán)重威脅人們的健康。根據(jù)相關(guān)報道，當(dāng)室內(nèi)的TVOC濃度<0.50 mg·m-3，人的身體無不良反應(yīng)；當(dāng)TVOC濃度達(dá)到2.5～5.0 mg·m-3時，人的身體會產(chǎn)生不適感；當(dāng)TVOC濃度>5.0 mg·m-3時，人的身體健康就會受到極大威脅，出現(xiàn)各種不良反應(yīng)；當(dāng)TVOC濃度>25.0 mg·m-3時，人們的生命安全將受到威脅[1]。

TVOC主要來源于建筑和裝飾裝修材料中的膠粘劑、涂料、板材、壁紙、地面材料(如地毯、復(fù)合木地板等)等，特別是剛裝修的住宅中，TVOC濃度很高，對人們的正常居住有很大影響。GB 50325—2020《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標(biāo)準(zhǔn)》對室內(nèi)空氣中TVOC的濃度有明確規(guī)定，I類建筑和Ⅱ類建筑限值分別為0.45 mg·m-3和0.50 mg·m-3。

1 室內(nèi)TVOC檢測

1.1 采樣點(diǎn)的選擇

選取10戶裝修1個月以內(nèi)與10戶裝修6個月以上，且戶型一致、裝修風(fēng)格接近的住宅進(jìn)行室內(nèi)污染物TVOC的檢測。選取采樣點(diǎn)時，考慮到房間的不同功能區(qū)，每戶分別在陰面房間、陽面房間和客廳選取1個點(diǎn)進(jìn)行檢測。參照標(biāo)準(zhǔn)GB 50325—2020中的采樣方法，采樣房間對外門窗提前關(guān)閉1 h，采樣時，檢測點(diǎn)距離房間地面高度為0.8～1.5 m，距離墻面≮0.5 m，同時采集室外上風(fēng)向空氣中的TVOC，并且記錄現(xiàn)場溫度、濕度與大氣壓。

1.2 使用設(shè)備

采用FYCY-2雙通道大氣恒流采樣器進(jìn)行采樣，采樣流量為0.5 L·min-1，采樣時間為20 min；采樣管為裝有200 mg吸附劑的Tenax-TA管，采樣管在使用前需要在300 ℃的活化儀中活化30 min；檢測設(shè)備為帶有氫火焰離子化檢測器(FID)的FYGC-2000C型氣相色譜，檢測器溫度為250 ℃，進(jìn)樣口溫度為200 ℃，柱溫升溫程序?yàn)椋荷V柱初始溫度為50 ℃，保持10 min，升溫速率為5 ℃·min-1，升至250 ℃，并保持2 min。

2 結(jié)果與討論

2.1 裝修時間對TVOC濃度影響

檢測結(jié)果見表1。從表1可以看出，裝修1個月以內(nèi)的10戶住宅中TVOC濃度較高，污染嚴(yán)重，其檢測值范圍為0.387～2.961 mg·m-3，均值為1.127 mg·m-3，超標(biāo)率達(dá)到了76.7%，嚴(yán)重影響入住；而裝修6個月以上的住宅中，檢測值范圍為0.087～1.242 mg·m-3，均值為0.434 mg·m-3，超標(biāo)率僅為26.7%，相比較裝修1個月以內(nèi)的住宅TVOC濃度下降了61.49%。這說明，室內(nèi)裝修時由于各種裝修材料的使用會使得屋內(nèi)TVOC濃度升高，特別是剛剛粉刷的涂料中會釋放大量的揮發(fā)性有機(jī)物[2]。放置半年后的房屋，大部分已經(jīng)可以達(dá)到入住要求。根據(jù)調(diào)查表明，TVOC濃度在裝修后的初期下降較快，在正常通風(fēng)條件下3個月基本可以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求[3]。但是劣質(zhì)的裝飾裝修材料在通風(fēng)放置兩年后室內(nèi)TVOC濃度仍然可能會超標(biāo)。

表1 不同裝修時間TVOC濃度檢測值

2.2 不同類型房間對TVOC濃度影響

裝修6個月以上室內(nèi)不同類型房間TVOC的濃度檢測結(jié)果見表2。從表2可以看出，3種類型房間超標(biāo)率均≯30%，大部分的住宅已達(dá)到入住的要求。不同房間中TVOC的濃度有所差異，其中客廳TVOC濃度平均值最低，最大超標(biāo)倍數(shù)也最低；陰面房間和陽面房間TVOC濃度偏差不大，并且超標(biāo)率與最大超標(biāo)倍數(shù)略有偏差。

表2 裝修6個月以上不同類型房間TVOC濃度檢測值

裝修6個月以上不同房間TVOC濃度檢測值如圖1所示。從圖1中可以看出，在所選擇的10戶住宅中，80%住宅客廳中的TVOC濃度最低，這是因?yàn)榭蛷d中擺放的家具較少，釋放的TVOC量少；并且客廳通風(fēng)較好，可以有效地將TVOC排出室內(nèi)，降低室內(nèi)TVOC濃度；陽面房間和陰面房間濃度較高，這是因?yàn)榉块g通風(fēng)較差，且裝飾材料和家具較多。同時，70%住宅陽面房間的TVOC濃度比陰面房間高，這是因?yàn)殛柮娣块g光照時間長，屋內(nèi)溫度高，使得TVOC更容易釋放[4]。

圖1 裝修6個月以上不同房間TVOC濃度檢測值

2.3 不同家具材質(zhì)對TVOC濃度影響

臥室中常用的家具材質(zhì)主要有實(shí)木板材和人造板材(刨花板、膠合板、纖維板等)兩種。不同家具材質(zhì)TVOC濃度檢測值見表3。由表3可以看出，臥室中未使用家具的住戶TVOC濃度最低，均值僅為0.217 mg·m-3，并且均未超標(biāo)。使用家具后的房間TVOC濃度明顯升高，這是因?yàn)榧揖咧械耐苛?、油漆、膠粘劑等物質(zhì)含有TVOC污染物。使用實(shí)木板材的住戶中，TVOC濃度均值達(dá)到0.499 mg·m-3，測量值范圍為0.351～0.684 mg·m-3，而使用人造板材的住戶中，TVOC濃度均值為0.665 mg·m-3，測量值范圍為0.372～1.242 mg·m-3。對比實(shí)木板材家具來說，人造板材家具的室內(nèi)TVOC濃度明顯升高，這是因?yàn)槿嗽彀宀暮杏推岬?，且需要大量的膠粘劑進(jìn)行粘合，這些也是TVOC的重要來源[5]。

表3 不同材質(zhì)家具TVOC濃度檢測值

2.4 不同地面材料對TVOC濃度影響

在抽取的住戶中，地面主要以地毯地面、復(fù)合木地板地面、水泥地面、瓷磚地面為主。不同地面裝修材料TVOC濃度檢測值如圖2所示。由圖2可以看出，4種地面的TVOC濃度為：水泥地面<瓷磚地面<地毯地面<復(fù)合木地板地面。地毯與復(fù)合木地板地面對TVOC濃度的影響最大，瓷磚地面次之，水泥地面最低。這是因?yàn)榈靥汉蛷?fù)合木地板中含有較多的膠粘劑、地板蠟等物質(zhì)會釋放TVOC，而其他兩種材料含有的污染物質(zhì)相對較少。

圖2 不同地面裝修材料TVOC濃度檢測值

3 室內(nèi)空氣中TVOC的控制對策

室內(nèi)污染物的控制是室內(nèi)舒適的重要保障措施。由于裝飾裝修在目前是不可缺少的，則控制室內(nèi)空氣中的TVOC濃度應(yīng)從污染源頭治理、污染過程稀釋、污染物凈化等方面努力[6]。

3.1 選用綠色建材

應(yīng)當(dāng)重視污染源中污染物的濃度，家中應(yīng)盡量減少裝修材料的使用，特別是溶劑型的涂料和膠粘劑、高揮發(fā)性有機(jī)物的地毯等[7]。應(yīng)盡量選用天然的材料或者環(huán)保無污染、或者低污染的綠色建筑材料，尤其是涂料、膠粘劑、壁紙、地毯等，這些材料中含有大量易揮發(fā)的有機(jī)化合物，在購買時需向賣方索要產(chǎn)品檢測報告；選用人造板材時，一定要選擇正規(guī)且環(huán)保達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品。同時優(yōu)先采用影響小、環(huán)保且成熟的施工工藝。

3.2 通風(fēng)調(diào)節(jié)

通風(fēng)是控制室內(nèi)空氣中污染物濃度最有效的途徑之一[8]。在裝修后，應(yīng)當(dāng)經(jīng)常通風(fēng)，促進(jìn)污染物的排放，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。盡量增加新風(fēng)量，不僅可以降低室內(nèi)污染物的濃度，還可以保持室內(nèi)空氣的濕度等。常見的通風(fēng)方式有自然通風(fēng)、局部通風(fēng)、全面通風(fēng)等。自然通風(fēng)即通過門窗進(jìn)行空氣流動來改善室內(nèi)的舒適度，這種方法經(jīng)濟(jì)且高效，對于無特殊要求的場所可以優(yōu)先采用自然通風(fēng)的方式。局部通風(fēng)即利用局部的氣流，使得局部特定位置的空氣進(jìn)行凈化，如廚房和衛(wèi)生間的煙道可以短時間內(nèi)將該區(qū)域的污染物排到室外，使污染物濃度降低。全面通風(fēng)即對整個空間進(jìn)行通風(fēng)換氣使室內(nèi)污染物濃度降低，一般適用于污染物分散且濃度較高的情況。

3.3 吸附與反應(yīng)技術(shù)

室內(nèi)污染物的吸附與反應(yīng)技術(shù)是當(dāng)前的一個研究熱點(diǎn)[9]。其中，吸附技術(shù)是通過具有豐富的孔道結(jié)構(gòu)以及大比表面積的吸附劑將TVOC污染物吸附，從而達(dá)到降低TVOC濃度的目的，常見的吸附劑有活性炭、硅膠、分子篩、綠植(如吊蘭、蘆薈、鐵樹)等，但是其吸附能力會隨著時間推移不斷減弱，當(dāng)吸附達(dá)到飽和時甚至?xí)尫懦鑫降奈廴疚?，造成二次污染。反?yīng)技術(shù)常見的是光催化技術(shù)，光催化劑在紫外光照射下具有氧化還原能力，可以將空氣中的可揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為水和CO2，進(jìn)而降低室內(nèi)污染物的濃度。該技術(shù)在當(dāng)前有著廣闊的應(yīng)用前景，常見的光催化劑有TiO2催化劑等[10]，但吸附劑基材、催化劑失活等技術(shù)問題仍然有待解決。

4 結(jié)語

通過對10戶裝修1個月以內(nèi)與10戶裝修6個月以上住戶的不同房間進(jìn)行TVOC濃度的檢測，得出結(jié)論以下：

(1)裝修1個月以內(nèi)的房屋室內(nèi)TVOC濃度高，而在放置半年之后，TVOC濃度明顯下降，并且大部分住宅可以達(dá)到入住要求。

(2)裝飾裝修材料與家具會造成室內(nèi)TVOC濃度升高，尤其是內(nèi)墻涂料、木漆涂料、膠粘劑、人造板材、地毯等材料中TVOC污染物濃度更高。在家中裝修時，應(yīng)盡量使用環(huán)保的建筑材料。

(3)通風(fēng)是降低TVOC濃度最有效的方法之一，應(yīng)保證家中足夠的通風(fēng)，促進(jìn)污染物的排放。

(4)高溫會加快室內(nèi)TVOC污染物的排放，可以盡量選擇在夏季進(jìn)行裝修并通風(fēng)，這樣可以使污染物得到更快的釋放。